Ce—Mo/SiO_2催化剂上甲醇氧化动力学(摘)

本文使用无梯度外循环反应器,研究了在Ce—Mo/SiO_2催化剂上甲醇氧化制甲醛的动力学及扩散现象,并结合脉冲反应结果,提出了该反应是按Redox机埋进行的,在此基础上推出了机理方程。     

在Mo-Bi-Ce/SiO_2催化剂上丁烯-2氧化脱氢的内扩散影响

用玻璃流动外循环无梯度反应器研究了Mo—Bi—Ce/SiO_2催化剂上丁烯-2氧化脱氢的内扩散影响.确定了催化剂的有效因子,多孔催化剂的有效因子随反应温度的升高而减小.在内扩散区域的反应活化能为丁烯-2扩散活化能、动力学区域反应活化能的算术平均值.在内扩散区域的丁烯氧化脱氢生成丁二烯的选择性用经验式描述.     

氯化锂催化下硼酸和甲醇酯化反应动力学研究

以氯化锂为催化剂,采用间歇法研究了硼酸和甲醇酯化可逆反应动力学.对可逆反应动力学方程进行线性化处理,确定了积分法拟合可逆反应动力学参数的一种简便方法.测定了不同催化剂用量和反应温度下硼酸转化率随时间的变化,采用线性拟合得到了反应的动力学方程式.实验结果表明:在氯化锂用量为4%(质量分数)、硼酸和甲醇初始浓度分别为0.924 2 mol/L和24.99 mol/L、反应温度为303～333 K条件下,正、逆反应的活化能分别为49.5 kJ/mol和23.6 kJ/mol,指前因子分别为6.71×105 L/(mol·min)和68.4 L/(mol·min).     

甲醇在耐高温磺酸树脂催化下的脱水反应动力学

为了开发反应精馏合成二甲醚新工艺,实验在2MPa(G)、120℃～155℃、初始甲醇摩尔分数100%～30%、液空速0.10mL/(min·g催化剂)～0.15mL/(min·g催化剂)条件下,以耐高温磺酸树脂作催化剂,在等温积分反应器内,系统地测定了甲醇脱水生成二甲醚的反应动力学数据。分别用L-H及E-R模型建立了反应动力学方程,并对实验数据进行了拟合。拟合结果表明:在实验范围内,按E-R模型拟合的反应动力学方程与实验结果更吻合。通过对动力学方程进行分析,发现随着反应温度的升高以及甲醇活度与水活度比值的增大,甲醇脱水反应速率都会增大。实验工作可为开发反应精馏合成二甲醚新工艺提供重要的反应动力学数据。     

活性炭孔径分布的调变

<正> 活性炭作为催化剂和催化剂的载体被广泛地用于许多催化反应中。用活性炭制成的催化剂,其活性与活性炭结构之间的关系是非常复杂的。从Arrhenius方程k-Be~(-K/RT)来看,催化剂影响频率因子B及活化能。活性炭的有效比表面与单位面积上的活性络合物数量之积,影响频率因子B的大小;而活性炭表面吸附性能,表面上的各种络合物以及表面上的自由基数量等,都会给活化能带来影响。从另一方面考虑,要使多相催化反应进行,反应物必须扩散进入固体催化剂中,反应产物必须扩散出去才能维持反应的正常进行。催化剂的孔隙结构对这种扩散过程有极大的影响,在反应受内扩散控制时,一级反应对园柱形孔模型的催化剂,从理论推导出单颗粒催化剂的反应速度:     

甲醇和异丁烯在HBT6分子筛上的反应机理

研究了甲醇、异丁烯和甲基叔丁基醚 (MTBE)在HBT6分子筛上的吸附 ,探讨了HBT6分子筛催化剂上合成MTBE反应的机理 ,并结合本征动力学实验结果 ,提出了反应的机理动力学模型 .结果表明 ,甲醇、异丁烯、MTBE均吸附在催化剂的酸性OH基上 ,其中异丁烯主要以π络合形式吸附 ,这种吸附态容易转变为叔丁基正碳离子 .甲醇与异丁烯在HBT6分子筛催化剂上的醚化反应按照L -H机理进行 ,表面反应为速度控制步骤     

甲醇制烯烃催化剂活性变化规律与反应器模拟

基于在固定床反应器中已得到的SAPO-34催化剂上甲醇制烯烃反应动力学方程,对影响催化剂活性的多个因素进行分析,并采用该动力学方程在固定床反应器中进行模拟计算,考察动力学模型的可靠性。结果表明:催化剂活性随着接触时间的增加而减小,属于平行失活;反应体系中的水能有效减缓催化剂失活,而在较大的甲醇累积量时,水对催化剂平均活性的贡献越来越不明显。对模型计算值与实验值进行比较,结果表明,该总动力学方程的计算值与实验值吻合较好。     

苯与长链烯烃在HPWA/SBA-15催化剂上的本征反应动力学研究

采用HPWA/SBA-15催化剂对苯与长链烯烃的烷基化反应过程进行了研究。反应过程在固定床反应器中进行,且消除了内外扩散的影响。在反应压力2.0 MPa,原料苯烯摩尔比10∶1的条件下,改变反应温度和质量空速得到了烷基化反应本征动力学实验数据。实际动力学方程计算线形回归约为r=kcA,频率因子k0=2.35×1019h-1,反应活化能Ea=153.93 kJ/mol。依据L-H和R-E机理推导出的模型方程约为r=k′cA,频率因子k0′=1.08×1019h-1,活化能Ea=151.39 kJ/mol。因此,可近似认为表面反应是反应的速率控制步骤。     

C3O1铜基催化剂甲醇合成反应动力学——(Ⅲ)平行反应的效率因子

对于铜基催化剂上甲醇合成反应,选取C0和CO_2的加氢反应作为关键反应,CO和CO_2作为关键组分,本文提出了求算C301铜基催化剂对于这两个平行反应效率因子的关键组分扩散模型,求得效率因子ζco、ζco_2的数值解.在内循环无梯度反应器中测定了5MPa压力下,Φ5×5mm柱状C301催化剂只计入内扩散影响的宏观反应速率,获得ξco、ξco_2的实验测定值.ξco、ξco_2的模型计算值与实验值比较的结果表明该模型是计算平行反应效率因子的简便而可行的方法.     

新鲜SAPO-34催化剂上甲醇制烯烃反应动力学

在固定床反应器内进行了甲醇制烯烃反应动力学研究,借助集总动力学的概念,充分考虑到水和积炭对反应过程的影响,建立了5集总反应动力学模型,并进行了求解,最终获得了新鲜催化剂上可计算各集总组分反应速率的动力学方程.模型计算值与实验值吻合较好,表明模型预测效果很好.     

表层中毒C207联醇催化剂的效率因子

本文提出了表层中毒Ｃ２０７联醇催化剂效率因子的单组分模型和多组分模型的一维正交配置解，表层中毒深度由实验测定的失活速率方程求得。计算结果表明：随硫化氢含量和使用时间增加，催化剂效率因子减小；随反应温度升高，表层中毒深度增加，又受内扩散影响，催化剂效率因子明显减小。     

多孔催化剂颗粒的内扩散效应对伴有失活的二级反应动力学的影响

采用正交配置等数学方法,研究在均匀独立失活的催化反应系统中,内扩散效应对等温球形催化剂失活速率的影响,建立适用于任何内扩散区域的二级反应、m级失活系统的失活有效因子和失活西勒模数的定量关系,对n级反应、m级失活系统也作了相应地推广.运用加压微反-色谱-数据处理机联合装置,通过分析在原颗粒丝光沸石催化剂上进行的临氢甲苯歧化反应的失活数据,研究了内扩散对二级反应失活动力学的影响规律.同时,在实验范围内,建立了一套内扩散存在下的甲苯歧化失活动力学模型.     

扩散对渣油加氢反应影响的初步研究

结合渣油加氧处理催化剂的特点,阐述了内外扩散的机理,提出了如何消除外扩散对反应的影响及渣油加氢处理催化剂的内扩散有效因子的估算.在1000mL固定床装置上进行了试验,液时空速在0.3～2.2 h-1范围内,完全可以排除外扩散的影响;内扩散影响程度从小到大排列顺序:HDS＜HDNi＜HDV.     

Influence of the process parameters on temperature conditions and productivity of multitubular reactor for methanol to formaldehyde oxidation

The results of the parametric analysis of the methanol oxidation to formaldehyde on the basis of the kinetic model of reactions on an iron-molybdenum oxide catalyst and the two-dimensional model of a multitubular reactor were reported in the paper. The results of kinetic experiments on an industrial Fe-Mo granular catalyst were given. Calculation results were compared with industrial data. The possibilities of controlling the methanol oxidation to formaldehyde in multitubular reactors at varied plant unit productivity with consideration for process restrictions were theoretically studied. The effect of parameters on the temperature and concentration conditions in reactors at different ratios of catalyst and inert material loads was studied.     

在管式填充床反应器中甲醇部分氧化蒸汽重整制氢的模拟研究

Hydrogen production by partial oxidation steam reforming of methanol over a Cu/ZnO/Al2O3 cata-lyst has been paid more and more attention. The chemical equilibria involved in the methanol pvxtial oxidation steam reforming reaction network such as methanol partial oxidation, methanol steam reforming, decomposition of methanol and water-gas shift reaction have been examined over the ranges of temperature 473---1073 K under normal pressure. Based on the detailed kinetics of these reactions over a Cu/ZnO/Al2O3 catalyst, and from the basic concept of the effectiveness factor, the intraparticle diffusion limitations were taken into account. The effectiveness factors for each reaction along the bed length were calculated. Then important results were offered for the simulation of this reaction process.     

Kinetics of the catalytic oxidation of methanol to formaldehyde

The kinetics of the oxidation of methanol to formaldehyde, over iron molybdate as catalyst, have been studied. The kinetic runs have been performed with a CSTR reactor.The results can be described with a kinetic model derived on the basis of a redox mechanism partially hindered by the adsorption of water. The low temperatures used in the reactor (200–250°C) favour the formation of by-products, as dimetoxymethane, dimethyl ether and methylformate.     

Methanol oxidative dehydrogenation in a catalytic packed-bed membrane reactor: experiments and model

Methanol oxidative dehydrogenation to formaldehyde over a Fe-Mo oxide catalyst was studied experimentally in three reactor configurations: the conventional fixed-bed reactor (FBR) and the packed-bed membrane reactor (PBMR), with either methanol (PBMR-M) or oxygen (PBMR-O) as the permeating component. The kinetics of methanol and formaldehyde partial oxidation reactions were determined independently from FBR experiments. A steady state plug-flow PBMR model, utilizing these kinetics and no adjustable parameters, fit the experiments accurately. It is shown experimentally and in accordance with the model that for given overall feed conditions, the reactor performance for methanol conversion and formaldehyde yield is in the order PBMR-M < FBR < PBMR-O.     

甲缩醛催化精馏过程宏观动力学研究

以强酸型阳离子交换树脂为催化剂,甲醇、稀甲醛为原料在间歇反应釜中合成甲缩醛(二甲氧基甲烷)。实验中,各组分的测定采用校正面积归一化法与亚硫酸钠分析法相结合的方式。通过实验,考察了催化剂用量与不同温度对甲醛反应速率的影响,测定了反应平衡常数。文章采用拟均相模型对实验数据进行拟合,考察了313,318,323,328 K 4个温度下的正逆反应速率。实验结果表明:催化剂A的最佳用量为总溶液质量分数的3%;采用拟均相模型对实验线性拟合,线性关系显著,验证了假设的反应机理,并回归得到了在313—328 K下的指前因子k0、活化能Ea及宏观动力学方程,反应表现级数为二级。通过对实验与计算值的比较验证,此宏观动力学方程合理,可用于模拟计算。     

Catalyst effectiveness in low-temperature water—gas shift reaction

A procedure has been developed for a priori prediction of intraparticle diffusion effects in low temperature water—gas shift reaction. Use is made of transport characteristics of the Cu/ZnO/A1₂O₃ pelleted catalyst determined independently by combination of diffusion and permeation results obtained under nonreactive conditions. The porous medium is described by the mean transport pore model and diffusional behaviour of the multicomponent reaction mixture by a modified Stefan-Maxwell equation. Using data from kinetic region obtained at 200°C, it was possible to predict the performance of a bench-scale reactor packed with pelleted catalyst at 200°C and 220°C satisfactorily.